일반기술

병렬기구를 이용한 가상현실 대화용 역감제시장치

본 기술은 가상현실과의 대화시 사용자가 가상환경에서 만들어지는 힘을 느낄 수 있도록 촉각의 감각을 만들어주는 병렬기구를 이용한 가상현실 대화용 역감제시장치에 관한 것이다.기존의 병렬구조를 이용한 역감제시장치는 그 특징상 큰 강성을 가지는 것에 비하여 작업공간이 직렬형 로봇에 비해 매우 작고, 또한 순 기구학 해석이 어려워 실제 적용하기가 쉽지 않은 문제가 있다. 따라서 기존의 역감제시장치에 사용된 몇 개의 병렬구조 장치들은 직렬-병렬구조를 이용하여 작업공간이 크면서 순 기구학 해석이 비교적 쉬운 구조를 제시하고 있다. 그러나, 이러한 구조들은 모터가 베이스에 고정되지 않고 링크와 같이 움직이는 구조를 가지고 있으므로 모터의 무게를 작업자가 느끼게 되어 큰 파워의 모터를 사용하지 못하게 되는 단점이 있다. 또한, 구형 조인트의 범위에 따라서 작업공간이 크게 영향을 받는다.따라서, 본 기술은 사용자에게 큰 힘을 전달할 수 있고, 작업자의 의도대로 작업하기 위한 큰 작업공간을 가지며, 작업자에게 피로를 주지 않도록 적은 관성과 적은 마찰력을 가지며, 여러 가지 형태로의 변환이 용이한 병렬기구를 이용한 가상현실 대화용 역감제시장치를 제공하고자 한다.본 기술에 의한 병렬기구를 이용한 가상현실 대화용 역감제시장치는 3개의 이동편이 중앙부를 중심으로 동일한 각도로 형성된 이동대와, 이동대의 중앙부 상면에 토오크 센서를 개재한 상태로 설치되는 조정추과, 이동대의 3개의 이동편 단부에 각각 그 일단이 1자유도 핀 조인트에 의해 연결되는 3개의 수직봉과, 한 쌍의 2절 링크로 이루어진 3개의 2자유도 기구부와, 3개의 수직봉 타단과 3개의 2자유도 기구부의 상부링크들을 각각 연결하는 3자유도 핀 조인트와, 3개의 2자유도 기구부의 하부링크들과 각각 그 회전축이 연결되어 3개의 2자유도 기구부를 구동시키는 6개의 모터와, 6개의 모터가 소정간격을 두고 상면에 고정 설치되는 베이스를 포함하여 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 기존의 구형 조인트를 3자유도 핀 조인트로 대체함으로써 병렬구조의 고 강성 구조의 장점을 살리면서 작업공간을 최대한 크게 할 수 있어 작업자의 의도대로 작업을 수행할 수 있다. 또한, 모터를 베이스에 고정 설치함으로써 기존의 방식에 비하여 큰 힘을 사용자에게 전달할 수 있고, 적은 관성과 적은 마찰력으로 작업자의 피로를 덜어줄 수 있으며, 원하는 환경에 맞추어 4가지 형태로의 재배열이 가능하여 다양한 사용자의 요구에 부흥할 수 있게 되는 효과가 있다.